Според таблицата, повърхностноактивните вещества, подходящи за употреба като емулгатори масло-във-вода, имат HLB стойност от 3,5 до 6, докато тези за емулгатори вода-в-масло са между 8 и 18.

② Определяне на HLB стойности (пропуснато).

07 Емулгиране и солюбилизация

Емулсията е система, образувана, когато една несмесваща се течност се диспергира в друга под формата на фини частици (капчици или течни кристали). Емулгаторът, който е вид повърхностноактивно вещество, е от съществено значение за стабилизирането на тази термодинамично нестабилна система чрез намаляване на междуфазовата енергия. Фазата, съществуваща под формата на капчици в емулсията, се нарича диспергирана фаза (или вътрешна фаза), докато фазата, образуваща непрекъснат слой, се нарича дисперсионна среда (или външна фаза).

① Емулгатори и емулсии

Често срещаните емулсии се състоят от едната фаза вода или воден разтвор, а другата - органично вещество, като например масла или восъци. В зависимост от тяхната дисперсия, емулсиите могат да бъдат класифицирани като вода в масло (W/O), където маслото е диспергирано във вода, или масло във вода (O/W), където водата е диспергирана в масло. Освен това могат да съществуват сложни емулсии като W/O/W или O/W/O. Емулгаторите стабилизират емулсиите, като понижават междуфазовото напрежение и образуват мономолекулни мембрани. Емулгаторът трябва да адсорбира или да се натрупва на повърхността, за да понижи междуфазовото напрежение и да придаде заряди на капчиците, генерирайки електростатично отблъскване, или да образува защитен филм с висок вискозитет около частиците. Следователно, веществата, използвани като емулгатори, трябва да притежават амфифилни групи, които повърхностноактивните вещества могат да осигурят.

② Методи за приготвяне на емулсии и фактори, влияещи върху стабилността

Съществуват два основни метода за приготвяне на емулсии: механичните методи диспергират течностите на малки частици в друга течност, докато вторият метод включва разтваряне на течности в молекулярна форма в друга и предизвикване на подходящо агрегиране. Стабилността на емулсията се отнася до способността ѝ да устои на агрегацията на частиците, която води до фазово разделяне. Емулсиите са термодинамично нестабилни системи с по-висока свободна енергия, следователно тяхната стабилност отразява времето, необходимо за достигане на равновесие, т.е. времето, необходимо на течността да се отдели от емулсията. Когато в междуфазовия филм присъстват мастни алкохоли, мастни киселини и мастни амини, здравината на мембраната значително се увеличава, защото полярните органични молекули образуват комплекси в адсорбирания слой, подсилвайки междуфазовата мембрана.

Емулгаторите, съставени от две или повече повърхностноактивни вещества, се наричат ​​смесени емулгатори. Смесените емулгатори се адсорбират на границата вода-масло, а молекулярните взаимодействия могат да образуват комплекси, които значително намаляват междуфазовото напрежение, увеличавайки количеството адсорбат и образувайки по-плътни и по-здрави междуфазови мембрани.

Електрически заредените капчици оказват значително влияние върху стабилността на емулсиите. В стабилните емулсии капчиците обикновено носят електрически заряд. Когато се използват йонни емулгатори, хидрофобният край на йонните повърхностноактивни вещества се включва в маслената фаза, докато хидрофилният край остава във водната фаза, придавайки заряд на капчиците. Еднообразните заряди между капчиците причиняват отблъскване и предотвратяват коалесценцията, което повишава стабилността. По този начин, колкото по-голяма е концентрацията на емулгаторни йони, адсорбирани върху капчиците, толкова по-голям е техният заряд и толкова по-висока е стабилността на емулсията.

Вискозитетът на дисперсионната среда също влияе върху стабилността на емулсията. Като цяло, средите с по-висок вискозитет подобряват стабилността, защото те по-силно възпрепятстват Брауновото движение на капчиците, забавяйки вероятността от сблъсъци. Веществата с високо молекулно тегло, които се разтварят в емулсията, могат да увеличат вискозитета и стабилността на средата. Освен това, веществата с високо молекулно тегло могат да образуват здрави междуфазови мембрани, като допълнително стабилизират емулсията. В някои случаи добавянето на твърди прахове може по подобен начин да стабилизира емулсиите. Ако твърдите частици са напълно омокрени от вода и могат да бъдат омокрени от масло, те ще се задържат на границата вода-масло. Твърдите прахове стабилизират емулсията, като подобряват филма, докато се групират на границата, подобно на адсорбираните повърхностноактивни вещества.

Повърхностноактивните вещества могат значително да подобрят разтворимостта на органични съединения, които са неразтворими или слабо разтворими във вода, след като в разтвора се образуват мицели. По това време разтворът изглежда бистър и тази способност се нарича солюбилизация. Повърхностноактивните вещества, които могат да насърчат солюбилизацията, се наричат ​​солюбилизатори, докато органичните съединения, които се солюбилизират, се наричат ​​солюбилати.

08 Пяна

Пяната играе решаваща роля в процесите на измиване. Пяната се отнася до дисперсионна система от газ, диспергиран в течност или твърдо вещество, с газ като дисперсна фаза и течност или твърдо вещество като дисперсионна среда, известна като течна пяна или твърда пяна, като например пенопласти, пеностъкло и пенобетон.

(1) Образуване на пяна

Терминът „пяна“ се отнася до съвкупност от въздушни мехурчета, разделени от течни филми. Поради значителната разлика в плътността между газа (дисперсна фаза) и течността (дисперсионна среда) и ниския вискозитет на течността, газовите мехурчета бързо се издигат на повърхността. Образуването на пяна включва включване на голямо количество газ в течността; след това мехурчетата бързо се връщат на повърхността, създавайки съвкупност от въздушни мехурчета, разделени от минимален течен филм. Пяната има две отличителни морфологични характеристики: първо, газовите мехурчета често приемат многоъгълна форма, защото тънкият течен филм в пресечната точка на мехурчетата има тенденция да става по-тънък, което в крайна сметка води до разкъсване на мехурчетата. Второ, чистите течности не могат да образуват стабилна пяна; за да се създаде пяна, трябва да присъстват поне два компонента. Разтвор на повърхностноактивно вещество е типична система за образуване на пяна, чийто капацитет за образуване на пяна е свързан с другите ѝ свойства. Повърхностноактивните вещества с добра способност за образуване на пяна се наричат ​​пенообразуващи агенти. Въпреки че пенообразуващите агенти проявяват добри способности за образуване на пяна, пяната, която генерират, може да не издържи дълго, което означава, че тяхната стабилност не е гарантирана. За да се подобри стабилността на пяната, могат да се добавят вещества, които подобряват стабилността; Те се наричат ​​стабилизатори, като често срещани стабилизатори включват лаурил диетаноламин и оксиди на додецил диметил амин.

(2) Стабилност на пяната

Пяната е термодинамично нестабилна система; естественото ѝ развитие води до разкъсване, като по този начин намалява общата повърхност на течността и намалява свободната енергия. Процесът на обезпеняване включва постепенно изтъняване на течния филм, отделящ газа, докато не се случи разкъсване. Степента на стабилност на пяната се влияе предимно от скоростта на оттичане на течността и здравината на течния филм. Влияещите фактори включват:

① Повърхностно напрежение: От енергийна гледна точка, по-ниското повърхностно напрежение благоприятства образуването на пяна, но не гарантира стабилност на пяната. Ниското повърхностно напрежение показва по-малка разлика в налягането, което води до по-бавно оттичане на течността и удебеляване на течния филм, като и двете благоприятстват стабилността.

② Повърхностен вискозитет: Ключовият фактор за стабилността на пяната е здравината на течния филм, определена главно от здравината на повърхностния адсорбционен филм, измерена чрез повърхностния вискозитет. Експерименталните резултати показват, че разтвори с висок повърхностен вискозитет произвеждат по-дълготрайна пяна поради засилените молекулярни взаимодействия в адсорбирания филм, които значително увеличават здравината на мембраната.

③ Вискозитет на разтвора: По-високият вискозитет на самата течност забавя оттичането ѝ от мембраната, като по този начин удължава живота на течния филм преди разкъсване и подобрява стабилността на пяната.

④ „Възстановително“ действие на повърхностното напрежение: Повърхностноактивните вещества, адсорбирани върху мембраната, могат да противодействат на разширяването или свиването на повърхността на филма; това се нарича възстановително действие. Когато повърхностноактивните вещества се адсорбират върху течния филм и разширяват повърхностната му площ, това намалява концентрацията на повърхностноактивно вещество на повърхността и увеличава повърхностното напрежение; обратно, свиването води до повишена концентрация на повърхностноактивно вещество на повърхността и впоследствие намалява повърхностното напрежение.

⑤ Дифузия на газ през течния филм: Поради капилярното налягане, по-малките мехурчета са склонни да имат по-високо вътрешно налягане в сравнение с по-големите, което води до дифузия на газ от малките мехурчета в по-големите, причинявайки свиване на малките мехурчета и нарастване на по-големите, което в крайна сметка води до колапс на пяната. Последователното прилагане на повърхностноактивни вещества създава равномерни, фино разпределени мехурчета и инхибира образуването на пяна. Когато повърхностноактивните вещества са плътно опаковани в течния филм, дифузията на газ е възпрепятствана, като по този начин се повишава стабилността на пяната.

⑥ Влияние на повърхностния заряд: Ако течният филм от пяна носи еднакъв заряд, двете повърхности ще се отблъскват взаимно, предотвратявайки изтъняването или скъсването на филма. Йонните повърхностноактивни вещества могат да осигурят този стабилизиращ ефект. В обобщение, здравината на течния филм е ключовият фактор, определящ стабилността на пяната. Повърхностноактивните вещества, действащи като пенообразуващи агенти и стабилизатори, трябва да създават плътно опаковани повърхностно абсорбирани молекули, тъй като това значително влияе върху междуфазовото молекулярно взаимодействие, повишавайки здравината на самия повърхностен филм и по този начин предотвратявайки оттичането на течността от съседния филм, което прави стабилността на пяната по-постижима.

(3) Унищожаване на пяната

Основният принцип на разрушаването на пяната включва промяна на условията, които произвеждат пяна, или елиминиране на стабилизиращите фактори на пяната, което води до физични и химични методи за премахване на пяна. Физическото премахване на пяна поддържа химичния състав на пенестия разтвор, като същевременно променя условия като външни смущения, промени в температурата или налягането, както и ултразвукова обработка, всички ефективни методи за премахване на пяна. Химическото премахване на пяна се отнася до добавянето на определени вещества, които взаимодействат с пенообразуващите агенти, за да намалят здравината на течния филм в пяната, намалявайки стабилността на пяната и постигайки премахване на пяна. Такива вещества се наричат ​​​​пенообразуватели, повечето от които са повърхностноактивни вещества. Пенообразувателите обикновено притежават забележителна способност да намаляват повърхностното напрежение и могат лесно да се адсорбират върху повърхностите, с по-слабо взаимодействие между съставните молекули, като по този начин създават свободно подредена молекулярна структура. Видовете пенообразуватели са разнообразни, но те обикновено са нейонни повърхностноактивни вещества, като разклонени алкохоли, мастни киселини, естери на мастни киселини, полиамиди, фосфати и силиконови масла обикновено се използват като отлични пенообразуватели.

(4) Пяна и почистване

Количеството пяна не е пряко свързано с ефикасността на почистването; повече пяна не означава по-добро почистване. Например, нейонните повърхностноактивни вещества могат да произвеждат по-малко пяна от сапуна, но може да имат превъзходни почистващи способности. Въпреки това, при определени условия пяната може да помогне за премахването на замърсявания; например, пяната от миене на чинии помага за отвеждането на мазнините, докато почистването на килими позволява на пяната да премахва замърсявания и твърди замърсители. Освен това, пяната може да сигнализира за ефективността на препарата; прекомерната мазнина често възпрепятства образуването на мехурчета, причинявайки или липса на пяна, или намаляване на съществуващата пяна, което показва ниска ефикасност на препарата. Освен това, пяната може да служи като индикатор за чистотата на изплакването, тъй като нивата на пяна във водата за изплакване често намаляват с по-ниски концентрации на препарата.

09 Процес на пране

Най-общо казано, измиването е процес на отстраняване на нежелани компоненти от почиствания обект, за да се постигне определена цел. Най-общо казано, измиването се отнася до отстраняване на замърсявания от повърхността на носителя. По време на измиване, някои химични вещества (като детергенти) действат, за да отслабят или елиминират взаимодействието между замърсяванията и носителя, трансформирайки връзката между замърсяванията и носителя във връзка между замърсяванията и детергента, което позволява тяхното разделяне. Като се има предвид, че предметите, които трябва да се почистват, и замърсяванията, които трябва да се отстранят, могат да варират значително, измиването е сложен процес, който може да се опрости до следната зависимост:

Носител • Мръсотия + Препарат = Носител + Мръсотия • Препарат. Процесът на пране може да бъде разделен на два етапа:

1. Мръсотията се отделя от носителя под действието на препарата;

2. Отделената мръсотия се диспергира и суспендира в средата. Процесът на измиване е обратим, което означава, че диспергираната или суспендирана мръсотия може потенциално да се утаи отново върху почистения предмет. По този начин, ефективните препарати трябва не само да могат да отделят мръсотията от носителя, но и да я диспергират и суспендират, предотвратявайки повторното ѝ задържане.

(1) Видове мръсотия

Дори един предмет може да натрупа различни видове, състави и количества замърсявания в зависимост от контекста на употреба. Мазните замърсявания се състоят главно от различни животински и растителни масла и минерални масла (като суров петрол, мазут, каменовъглен катран и др.); твърдите замърсявания включват частици като сажди, прах, ръжда и въглероден сажди. Що се отнася до замърсяванията по дрехите, те могат да произхождат от човешки секрети като пот, себум и кръв; петна, свързани с храна, като петна от плодове или масло и подправки; остатъци от козметика като червило и лак за нокти; атмосферни замърсители като дим, прах и пръст; и допълнителни петна като мастило, чай и боя. Това разнообразие от замърсявания може да се категоризира на твърди, течни и специални видове.

① Твърди замърсявания: Често срещани примери включват сажди, кал и прахови частици, повечето от които са склонни да имат заряди – често отрицателно заредени – които лесно се прилепват към влакнести материали. Твърдите замърсявания обикновено са по-малко разтворими във вода, но могат да бъдат диспергирани и суспендирани в детергенти. Частици по-малки от 0,1 μm могат да бъдат особено трудни за отстраняване.

② Течна мръсотия: Те включват маслени вещества, които са маслоразтворими, включително животински масла, мастни киселини, мастни алкохоли, минерални масла и техните оксиди. Докато животинските и растителните масла и мастните киселини могат да реагират с основи, за да образуват сапуни, мастните алкохоли и минералните масла не се осапуняват, но могат да бъдат разтворени от алкохоли, етери и органични въглеводороди, и могат да бъдат емулгирани и диспергирани от разтвори на детергенти. Течната маслена мръсотия обикновено е здраво прилепнала към влакнестите материали поради силните взаимодействия.

③ Специални замърсявания: Тази категория се състои от протеини, нишестета, кръв и човешки секрети като пот и урина, както и плодови и чаени сокове. Тези материали често се свързват здраво с влакната чрез химични взаимодействия, което ги прави по-трудни за отмиване. Различните видове замърсявания рядко съществуват самостоятелно, а по-скоро се смесват и се прилепват колективно към повърхностите. Често, под външни влияния, замърсяванията могат да се окисляват, разлагат или разлагат, образувайки нови форми на замърсявания.

(2) Прилепване на мръсотия

Мръсотията се залепва за материали като дрехи и кожа поради определени взаимодействия между обекта и мръсотията. Адхезионната сила между мръсотията и обекта може да е резултат от физическа или химическа адхезия.

① Физическа адхезия: Адхезията на замърсявания като сажди, прах и кал до голяма степен включва слаби физически взаимодействия. Обикновено тези видове замърсявания могат да бъдат отстранени сравнително лесно поради по-слабата им адхезия, която възниква главно от механични или електростатични сили.

A: Механично залепване**: Това обикновено се отнася до твърди замърсявания като прах или пясък, които полепват по механичен път и са сравнително лесни за отстраняване, въпреки че по-малките частици под 0,1 μm са доста трудни за почистване.

Б: Електростатична адхезия**: Това включва взаимодействие на заредени частици мръсотия с противоположно заредени материали; обикновено влакнестите материали носят отрицателни заряди, което им позволява да привличат положително заредени прилепнали вещества, като някои соли. Някои отрицателно заредени частици все още могат да се натрупат върху тези влакна чрез йонни мостове, образувани от положителни йони в разтвора.

② Химична адхезия: Това се отнася до замърсявания, прилепнали към даден обект чрез химични връзки. Например, полярни твърди замърсявания или материали като ръжда са склонни да се прилепват здраво поради химичните връзки, образувани с функционални групи като карбоксилни, хидроксилни или амино групи, присъстващи във влакнестите материали. Тези връзки създават по-силни взаимодействия, което затруднява отстраняването на такива замърсявания; може да са необходими специални обработки за ефективно почистване. Степента на адхезия на замърсяванията зависи както от свойствата на самите замърсявания, така и от тези на повърхността, към която прилепват.

(3) Механизми за отстраняване на замърсявания

Целта на измиването е да се премахнат замърсяванията. Това включва използване на разнообразните физични и химични действия на детергентите за отслабване или премахване на адхезията между замърсяванията и измитите предмети, подпомогнати от механични сили (като ръчно търкане, разбъркване в пералнята или удар с вода), което в крайна сметка води до отделяне на замърсяванията.

① Механизъм за отстраняване на течни замърсявания

A: Влажност: Повечето течни замърсявания са мазни и имат склонност да намокрят различни влакнести предмети, образувайки мазен филм върху повърхностите им. Първата стъпка в измиването е действието на препарата, което причинява намокряне на повърхността.
Б: Механизъм на навиване за отстраняване на масло: Втората стъпка на отстраняване на течни замърсявания се осъществява чрез процес на навиване. Течните замърсявания, които се разпространяват като филм по повърхността, постепенно се навиват на капчици поради преференциалното омокряне на влакнестата повърхност от измиващата течност, като в крайна сметка се заместват от измиващата течност.

② Механизъм за отстраняване на твърди замърсявания

За разлика от течните замърсявания, премахването на твърди замърсявания зависи от способността на измиващата течност да намокри както частиците замърсяване, така и повърхността на носещия материал. Адсорбцията на повърхностноактивни вещества върху повърхностите на твърдите замърсявания и носещия материал намалява силите им на взаимодействие, като по този начин намалява адхезионната сила на частиците замърсяване, което ги прави по-лесни за отстраняване. Освен това, повърхностноактивните вещества, особено йонните повърхностноактивни вещества, могат да увеличат електрическия потенциал на твърдите замърсявания и повърхностния материал, улеснявайки по-нататъшното им отстраняване.

Нейоногенните повърхностноактивни вещества са склонни да се адсорбират върху обикновено заредени твърди повърхности и могат да образуват значителен адсорбиран слой, което води до намалено повторно отлагане на замърсявания. Катионните повърхностноактивни вещества обаче могат да намалят електрическия потенциал на замърсяванията и повърхността на носителя, което води до намалено отблъскване и затруднява отстраняването на замърсявания.

③ Премахване на специални замърсявания

Типичните перилни препарати могат да се затруднят с упорити петна от протеини, нишестета, кръв и телесни секрети. Ензими като протеаза могат ефективно да премахнат протеинови петна, като ги разградят до разтворими аминокиселини или пептиди. По подобен начин нишестетата могат да бъдат разградени до захари от амилаза. Липазите могат да помогнат за разграждането на триацилглицеролни примеси, които често са трудни за отстраняване по конвенционален начин. Петната от плодови сокове, чай или мастило понякога изискват окислители или редуктори, които реагират с групите, генериращи цвят, за да ги разградят до по-водоразтворими фрагменти.

(4) Механизъм на химическо чистене

Гореспоменатите точки се отнасят предимно до прането с вода. Поради разнообразието на тъканите обаче, някои материали може да не реагират добре на пране с вода, което води до деформация, избледняване на цветовете и др. Много естествени влакна се разширяват, когато са мокри, и лесно се свиват, което води до нежелани структурни промени. Поради това, за тези текстилни изделия често се предпочита химическо чистене, обикновено с използване на органични разтворители.

Химическото чистене е по-меко в сравнение с мокрото пране, тъй като минимизира механичното действие, което би могло да повреди дрехите. За ефективно отстраняване на замърсявания при химическо чистене, замърсяванията се категоризират в три основни вида:

① Маслоразтворими замърсявания: Това включва масла и мазнини, които лесно се разтварят в разтворители за химическо чистене.

② Водоразтворими замърсявания: Този вид замърсявания могат да се разтварят във вода, но не и в разтворители за химическо чистене. Те съдържат неорганични соли, нишестета и протеини, които могат да кристализират след изпаряване на водата.

③ Замърсявания, които не са нито разтворими в масло, нито разтворими във вода: Това включва вещества като сажди и метални силикати, които не се разтварят в нито една от двете среди.

Всеки вид замърсяване изисква различни стратегии за ефективно отстраняване по време на химическо чистене. Маслоразтворимите замърсявания се отстраняват методологично с помощта на органични разтворители поради отличната им разтворимост в неполярни разтворители. За водоразтворими петна е необходимо достатъчно количество вода в препарата за химическо чистене, тъй като водата е от решаващо значение за ефективното отстраняване на замърсявания. За съжаление, тъй като водата има минимална разтворимост в препаратите за химическо чистене, често се добавят повърхностноактивни вещества, които да помогнат за интегрирането на водата.

Повърхностноактивните вещества повишават капацитета на почистващия препарат за вода и спомагат за осигуряване на разтварянето на водоразтворими примеси в мицелите. Освен това, повърхностноактивните вещества могат да попречат на замърсяванията да образуват нови отлагания след пране, като по този начин повишават ефикасността на почистването. Леко добавяне на вода е от съществено значение за отстраняването на тези примеси, но прекомерните количества могат да доведат до деформация на тъканите, което налага балансирано съдържание на вода в разтворите за химическо чистене.

(5) Фактори, влияещи върху действието на пране

Адсорбцията на повърхностноактивни вещества върху повърхностните повърхности и произтичащото от това намаляване на междуфазовото напрежение е от решаващо значение за премахването на течни или твърди замърсявания. Прането обаче е по своята същност сложен процес, повлиян от множество фактори, дори при сходни видове перилни препарати. Тези фактори включват концентрация на перилен препарат, температура, свойства на замърсяванията, видове влакна и структура на тъканта.

① Концентрация на повърхностноактивни вещества: Мицелите, образувани от повърхностноактивни вещества, играят ключова роля в изпирането. Ефективността на изпирането се увеличава драстично, след като концентрацията надвиши критичната мицелна концентрация (КМК), следователно детергентите трябва да се използват в концентрации, по-високи от КМК, за ефективно изпиране. Концентрациите на детергентите над КМК обаче водят до намаляваща ефективност, което прави прекомерната концентрация ненужна.

② Влияние на температурата: Температурата има силно влияние върху ефикасността на почистването. Обикновено по-високите температури улесняват отстраняването на замърсявания; прекомерната топлина обаче може да има неблагоприятни ефекти. Повишаването на температурата има тенденция да спомага за разпръскването на замърсяванията и може също така да доведе до по-лесно емулгиране на мазни замърсявания. Въпреки това, при плътно тъканите тъкани, повишената температура, която кара влакната да набъбват, може неволно да намали ефективността на отстраняване.

Температурните колебания също влияят върху разтворимостта на повърхностноактивните вещества, карбометалната химическа смес (CMC) и броя на мицелите, като по този начин влияят върху ефективността на почистването. За много дълговерижни повърхностноактивни вещества, по-ниските температури намаляват разтворимостта, понякога под тяхната собствена CMC; следователно, за оптимална функция може да е необходимо подходящо затопляне. Температурните въздействия върху CMC и мицелите се различават за йонните спрямо нейонните повърхностноактивни вещества: повишаването на температурата обикновено повишава CMC на йонните повърхностноактивни вещества, което изисква корекция на концентрацията.

③ Пяна: Съществува често срещано погрешно схващане, свързващо способността за образуване на пяна с ефективността на измиване – повече пяна не означава по-добро измиване. Емпиричните доказателства сочат, че препаратите с ниско съдържание на пяна могат да бъдат еднакво ефективни. Пяната обаче може да помогне за премахването на замърсявания при определени приложения, като например при миене на съдове, където пяната помага за изместване на мазнините, или при почистване на килими, където тя повдига замърсяванията. Освен това, наличието на пяна може да покаже дали препаратите действат; излишната мазнина може да попречи на образуването на пяна, докато намаляването на пяната показва намалена концентрация на препарата.

④ Вид влакна и свойства на текстила: Освен химическата структура, външният вид и организацията на влакната влияят върху адхезията и трудността за отстраняване на замърсявания. Влакната с груба или плоска структура, като вълна или памук, са склонни да улавят замърсявания по-лесно от гладките влакна. Гъсто тъканите тъкани първоначално може да устоят на натрупването на замърсявания, но могат да възпрепятстват ефективното пране поради ограничения достъп до задържаните замърсявания.

⑤ Твърдост на водата: Концентрациите на Ca²⁺, Mg²⁺ и други метални йони влияят значително върху резултатите от измиването, особено на анионните повърхностноактивни вещества, които могат да образуват неразтворими соли, намаляващи ефикасността на почистването. В твърда вода, дори при адекватна концентрация на повърхностноактивни вещества, ефективността на почистването е по-ниска в сравнение с дестилирана вода. За оптимална производителност на повърхностноактивните вещества, концентрацията на Ca²⁺ трябва да бъде сведена до под 1×10⁻⁶ mol/L (CaCO₃ под 0,1 mg/L), което често налага включването на омекотители за вода в състава на детергентите.